UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR FUNDAMENTO DE RADIOCOMUNICACIONES EC44334 RADIO TRUNKING

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1 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR FUNDAMENTO DE RADIOCOMUNICACIONES EC44334 RADIO TRUNKING Integrantes : Carnet : Salamanca, Juan José Zambrano, Lorena Malobabic, Slavica Trimestre: Enero Marzo 2004 Profesor: Miguel Díaz D. Fecha: 28 de Febrero de 2004

2 - Índice Índice Introducción.....Pag 2 1. Radio Trunking...Pag 3 2. Como Funciona la Tecnología Trunking.. Pag 3 3. Protocolos analógicos...pag Smartnet......Pag LTR.....Pag EDAC......Pag MPT Pag 6 4. Protocolos digitales...pag IDEN......Pag TETRA.Pag 7 5. Antenas y equipos...pag 8 6. Área de Cobertura....Pag Empresas en Venezuela...Pag 11 Autores : Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena

3 Introducción Para organizaciones donde las comunicaciones juegan un papel importante, es necesario contar con un sistema de comunicación que sea rápido, eficiente y seguro. Un sistema de Radio Trunking provee a las empresas de una cobertura adecuada, seguridad flexibilidad y eficiencia. Radio Trunking es un sistema dinámico de asignación de canal, es decir, las decisiones sobre la asignación de frecuencia son realizadas automáticamente por un centro de control y un switch computarizado. Este sistema computarizado le permite al usuario realizar una llamada sin necesidad de averiguar si el canal RF esta libre. Trunking permite que un gran número de usurarios comparta un número relativamente pequeño de enlaces de comunicación. En Radio Trunking las decisiones sobre la asignación de canal Las principales ventajas que ofrece el sistema de Radio Trunkin son: Rápido Acceso al Sistema: sin la necesidad de monitorear el canal antes de usarlo. Mejor Eficiencia en el uso del canal: todos los canales son compartidos por todos los usuarios para reducir el congestionamiento del canal. Mayor privacidad: a los usuarios del mismo grupo de conversación se les asigna un único canal de voz mientras dure la conversación. Fácil Expansión: se pueden agregar más usuarios sin necesidad de cambiar la estructura del sistema. Esta tecnología es frecuentemente utilizada en la policía, militares, ambulancia, bomberos, servicio de seguridad, servicio de transporte, en las fábricas, en las minas, etc.. Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 2

4 Radio Trunking Trunking asigna dinámicamente las frecuencias de las bandas de operación a medida que estas vayan siendo solicitadas. La asignación de frecuencias o canales se hace a través de varios protocoles de señalización digital, tales como: LTR, EDACS, MPT, TETRA, iden, y Motorola trunking. Cada uno de los protocolos presenta características particulares como lo son: el protocolo de comunicación y la modulación. En Estados Unidos Radio Trunking opera en las siguientes bandas: VHF, UHF, 220, 800, y 900MHz Como Funciona la Tecnología Trunking En los sistemas convencionales de radio, las conversaciones son realizadas a través de una frecuencia dedicada. En un sistema tipo Trunking la misma conversación se hace en un conjunto de frecuencias. Como dice Motorota En palabras sencillas, Trunking permite que un número grande de usuarios se comunique compartiendo un número pequeño de vías de comunicación o Trunks. La comunicaciones telefónicas comerciales son una versión cableada de Trunking. El manejo de las vías de comunicación se encuentra en manos de una computadora. El menejo de los canales se realiza por medio de un control central, dicho proceso es ajeno al usuario. En la figura 1 se muestra un sistema de comunicación Trunked. La frecuencia en rojo representa el canal que asignado por el controlador para tener todo el tráfico de datos. Cuando el radio portátil transmite a la base estación la data enviada contiene información sobre el grupo de conversación al cual pertenece el usuario. Posteriormente la radio base redirige el tráfico hacia los usuarios del mismo grupo. Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 3

5 Figura 1. Comunicación utilizando Radio Trunking Las conversaciones que se realizan dentro de un mismo grupo de charlas, no necesariamente se mantienen en la misma frecuencia, ya que el sistema esta diseñado para realizar una asignación dinámica de la frecuencia, la frecuencia a la cual se transmite no necesariamente es la misma con la que se recibe o se vuelve a transmitir, el sistema le asigna la frecuencia disponible para el momento en que se realiza la comunicación. La protección se basa en el hecho de que la conversación no se encuentra fija en una frecuencia, si alguien quisiese escuchar una conversación este debería conseguir la frecuencia asignada para cada parte de la conversación, ya que esta no es estática. Las tecnologías que utilizan los sistemas Trunkin trabajan a diferentes bandas, entre ellas se tienen las bandas 450Mhz y la de 800Mhz, las cuales están distribuidas de la siguiente forma: Figura 2. Banda de 450Mhz (Según Motorola) Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 4

6 Una asignación reciente para la banda 800MHz esta mostrada en la figura 3: Figura 3 Asignación de la Banda de 800Mhz (Según Motorla) Protocolos Analógicos Smartnet: ofrece características apropiadas para el área de seguridad pública. Incluye mejor seguridad, señalización de emergencia, reagrupamiento dinámico y monitoreo remoto. Las principales características de este sistema son: teóricamente soporta hasta 760 canales equis espaciados a 12,5kHz ó 25kHz. Los canales de transmisión están en la parte inferior de la banda y los de recepción en sección superior. A través del canal de control la base estación transmite marcos de 84bits a velocidad 3600bps usando la modulación tipo FSK (Frequency Shift Keying). Los marcos contienen: la identificación del sistema, el tiempo y la información actual, el número de canal, comandos de afiliación y frecuencias de trabajos de los grupos d charla. El formato de marco es complejo con el fin de asegurar la decodificación correcta en el recepto y un nivel alto de inmunidad a ruido. Además utiliza interleaving, métodos convolucionales de Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 5

7 corrección de error y CRC (cyclic redundancy check) para una corrección y detección de errores. SmartNet es ampliamente usada en Estados Unidos, Europa y Australia.. LTR (Logic Trunked Radio): es un protocolo de comunicaciones que utiliza las bandas UHF, 800MHz ( Mhz) y 900Mhz, con una separación entre portadoras de 12,5Khz ó 25Khz. Utiliza señalización con tono sub-audible con una velocidad de transmisión de 300bps. EDACS: EDACS (Enhanced Digital Access Communications System) trabaja en las bandas VHF, UHF, 800Mhz y 900Mhz. Utilizando dos señales de dato una de baja velocidad ( Low-speed (LS)) y alta velocidad ( High Speed (HS)). Con de canal de 25khz, la velocidad HS es de 9600bps, mientras que para 12,5khz se tiene una velocidad HS de 4800bps ó 9600bps (900Mhz), la velocidad LS para ambos casos es de 150bps. Para ambos casos se utiliza una modulación FM y el formato de pulso no retorno a cero (NRZ). Los proveedores de servicio de radio público trabajan con el estándar APCO 16 (Associated Public-Safety Communications Officers). EDACS puede distintito tipo de tráfico, incluyendo voz analógica y digital, voz encriptada, transmisión de datos móviles e interconexión de llamadas telefónicas. MPT 1327: es un estándar industrial para las redes de comunicación tipo Radio Trunking de naturaleza semi-digital. Puede tener hasta 1024 canales, separados 12,5khz ó 25khz. El protocolo se basa en una señalización a 1200bps utilizando una modulación de sub-portadora tipo FFSK (Fast Frequency Shift Keying) con un CRC de 15bits, donde el 0 lógico corresponde a la frecuencia de 1800Hz y el 1 lógico a 1200Hz. Las ranuras de tiempo del canal de control son de 106,7ms (128bits), y mensaje debe ser enviado en la ranura. Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 6

8 Protocolos Digitales: IDEN: Es un sistema de Radio Trunking de alta capacidad que integra voz y dato. Dicho sistema utiliza una modulación digital M16-QAM, la tecnica de codificacion de voz VSELP (Vector Sum Excited Linear Predictor), junto con el protocolo de acceso al medio TDMA, con el fin de mejorar la capacidad del canal y los servicios. TETRA: es un sistema moderno de Radio móvil digital privado, con la capacidad de transmitir voz y dato. Dicho sistema utiliza un protocolo de acceso a medio TDMA, con 4 canales de usuario por una portadora. La separación entre portadadoras es de 25kHz. Esto hace que el sistema sea más eficiente en el uso del espectro radioeléctrico. En Europa se usasn las bandas de frecuencia de MHz, MHz, MHz, MHz, MHz, ,9 MHz para sistemas civiles, las bandas empleadas para sistemas de emergencia son MHz y MHz. Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 7

9 Antenas y Equipos Según el estándar de Motorota las antenas comúnmente usadas son la Onmidireccional de ganancia 10dBd y las antenas Directivas de ganancia 12dBd. Los patrones de radiación y algunas características de las antenas se muestran en la figura 4. Figura 4. Patrones de Radiación de las Antenas usadas por Motorola. Figura 5. Antenna Direccional en una torre de 40ft. Los estándares respecto a los equipos utilizados en la industria de Trunking varían según el protocolo, para el caso del protocolo utilizado en los Estados Unidos (LTR), se para las frecuencias de UHF se rige bajo el estándar HX292UT, el cual especifica los valores de los parámetros de transmisión. Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 8

10 En la Tabla 1, que se encuentra a continuación se muestran todos los parámetros que se debe cumplir para LTR. General HX292UT Frequency Range MHz Number of Channels 250 Channels Systems/Group 32 / 250 Maximum Channel Spread 30 MHz Power Supply Voltage 7.2 VDC Current Consumption Standby (Saver Off) Receive Transmit (Low) Transmit (High) Battery Life w/cnb-291 (5-5-90) Channel Spacing Ambient Temperature Range Frequency Stability RF Input-Output Impedance Audio Output Impedance 65 ma 220 ma 1100 ma 1600 ma 10 Hours 12.5/25 khz -30 C to +60 C ± 2.5 ppm 50 Ohms 8 Ohms Physical Dimensions: 59 (W) x 130 (H) x 40 (D) mm (2.3" x 5.1 " x 1.6") Transmitter HX292UT per EIA standard TIA/EIA-603 Power Output (H/L) 4/2 W Modulation 16KOF3E/11KOF3E Maximum Deviation 25 khz /12.5 khz 5.0/ ±2.5 khz FM Hum and Noise (W/N) 45/40 db Conducted Spurious Emissions 70 dbc Audio Response +1/-3 db from the 6 db/oct. Pre-emphasis curve Audio 1 khz <3 % Receiver HX292UT per EIA standard TIA/EIA-603 Circuit Type Double Conversion Superheterodyne Intermediate Frequencies MHz, 455 khz Sensitivity EIA 12-dB SINAD 20 db Quieting Threshold Squelch Intermodulation Selectivity (W/N) Conducted Spurious Emissions Audio Response Audio Output Hum and Noise (W/N) 0.25 uv 0.35 uv 0.25uV 70 db 72/63 db -60 dbm +3/-8 db from the 6 db/oct. De-emphasis curve Ohms, <3 % THD 45/40dB Tabla 1. Estándar HX29UT para comunicación en LTR. Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 9

11 Dentro de los productos disponibles se encuentra una antena Yagi (Ver Figura 6.), la cual se puede encontrar en diversos modelos que varían en frecuencias y ganancias (Tabla 2.). Figura 6. Antena Yagi Utilizada para algunas Aplicaciones de Trunked Model# Frequency Gain Beamwidth MHz 7 60/ MHz 9 49/ MHz 10 43/ MHz 12 37/ MHz 5 68/ MHz 7 60/ MHz 9 49/ MHz 10 43/ MHz 12 37/41 Tabla 2. Características Típicas de La Antena Yagi del la Figura 6 Para algunas aplicaciones rurales se utiliza una antena Onmidireccional de ganancia de 5dBi, estas antenas consisten en un arreglo de dipolos, y su baja ganancia se debe a la cercanía con el usuario (Figura 7). Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 10

12 Figura 7. Antena de Aplicaciones Rurales Área de Cobertura El Área de cobertura en un sistema radio trunking es mucho grande que la cobertura ofrecida por los sistema de telefonía celular convencionales. Empresas en Venezuela Dentro de las Empresas que trabajan con radio Trunking en Venenzuela destacan: Telecomunicaciones Globalsat C.A. Atel Trading, C.A. (Maracaibo - Venezuela) Net Finanzas C.A. Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 11

13 Conclusiones El sistema de Radio Trunking ofrece a los usuarios un mayor nivel de seguridad en las comunicaciones y una mayor eficiencia en cuanto a uso de recursos, ya que no se necesita monitorear el canal a través del cual se hablará y esperando a que esté se desocupe, lo que se traduce en comodidad para el usuario. La seguridad y comodidad van acompañados con flexibilidad de expansión en número de usuarios sin mayores dificultades. Todo eso hace del sistema con tecnología de radio trunking muy conveniente en diferentes aplicaciones. Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 12

14 Bibliografía 1. MOTOROLA, Interference Technical Appendix, Febrero de Scanner Master, The Trunked Radio Information Resource, (17 de Junio de 2003) The Trunked Radio Information Homepage, (22 de Junio de 2002) 5. Trunk, (18 de Enero 2004) Autores: Malobabic, Slavica; Salamanca, Juan José; Zambrano Lorena 13

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